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Der Einfluss aus dem All: So wirken sich Sonnenflecken auf die Erde aus

Sonnenflecken wirken sich offensichtlich auch auf das Klima unserer Erde aus.
Sonnenflecken wirken sich offensichtlich auch auf das Klima unserer Erde aus.
Foto: imago images/Science Photo Library
Alle elf Jahre weichen die Sonnenflecken von der Oberfläche unseres Sterns. Diese Phase soll auch Einfluss auf das Klima unserer Erde haben.

Die Meinungen gehen auseinander, wenn es darum geht, inwiefern die Sonnenflecken tatsächlich Einfluss auf das Erdklima haben. Doch es zeigen sich beispielsweise Temperaturänderungen im Bereich des Pazifiks. Auch der Niederschlag passt sich der Sonnenaktivität an. Warum das so ist, ist bislang noch unklar.

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Sonnenflecken und das Klima auf der Erde: Das wissen wir

Die von der Sonne ausgestrahlte Energie variiert nur um 0,1 Prozent während eines Zyklus der Sonnenflecken. Das heißt, innerhalb von elf Jahren schwankt die Strahlung des Sterns nur um 0,2 Watt pro Quadratmeter unserer Erdfläche. Doch das ist zu wenig, um einen Einfluss auf das Klima unseres Planeten zu haben. Dafür wären mindestens 0,5 Watt nötig.

Ein Computermodell simuliert, wie es aber dennoch Effekte auf der Erde geben kann, die von den Sonnenflecken herrühren. Genauer gesagt konnten zwei Effekte beobachtet werden:

1. Top-Down-Prozess

Der Name kommt davon, weil der Effekt von oben nach unten erfolgt. In der Stratosphäre hat die Veränderung der Sonnenaktivität Einfluss auf die Bildung von Ozon. Denn im UV-Bereich ändert sich die Strahlungsleistung während eines Sonnenzyklus. Es lässt sich eine Veränderung von fünf bis acht Prozent bemerken. So kann bei einem Sonnenmaximum in der Stratosphäre beobachtet werden, dass UV-Strahlung absorbiert wird.

Die Tropen erwärmen sich. Die Temperaturdifferenzen verändern zudem die Zirkulation in der Stratosphäre. Das hat dann Einfluss auf die Troposphäre. Es kann ein neues Muster bei der Hadley- und Walker-Zirkulation – dem Strömungskreislauf der Luft – bemerkt werden, was sich auch auf das Niederschlagsmuster der Tropen auswirkt.

2. Bottom-Up-Prozess

Zu mehr Verdunstung in den Tropen kommt es durch den Bottom-Up-Prozess, der bei einer gesteigerten Sonnenaktivität erfolgt. Das heißt, dass die Subtropen, die sonst eher wolkenfrei sind, von stärkeren Niederschlägen betroffen sind. Das liegt daran, dass die Feuchtigkeit erhöht wird und dadurch die Passatwinde stärker werden. Sie treiben die Feuchtigkeit zur Innertropischen Konvergenzzone am Äquator.

Auch hier lässt sich wieder eine Veränderng der Hadley- und Walker-Zirkulation bemerken. Die Wassertemperatur im östlichen Pazifik sinkt. Daraus ergibt sich wiederum eine geringere Wolkenbildung. Mehr Strahlung der Sonne trifft dann auf die Meeresoberfläche. Der Effekt verstärkt sich also selbst.

Nur in der Kombination ist ein Effekt zu erkennen

Zunächst wurde nur der Einfluss der Sonne auf den Ozean betrachtet. Im nächsten Schritt wird das Modell auf die Stratosphäre ausweitet. Kombiniert man beide Faktoren, lassen sich die Auswirkungen der Sonnenflecken auf der Erde auch erklären.

Die NASA hat kürzlich neue Sonnenflecken entdeckt. Doch das ist nicht alles: Der Sonnenzyklus stellt Forscher schon wieder vor ein Rätsel.